JP2007161157A - Electric power steering device - Google Patents

Electric power steering device Download PDF

Info

Publication number
JP2007161157A
JP2007161157A JP2005362106A JP2005362106A JP2007161157A JP 2007161157 A JP2007161157 A JP 2007161157A JP 2005362106 A JP2005362106 A JP 2005362106A JP 2005362106 A JP2005362106 A JP 2005362106A JP 2007161157 A JP2007161157 A JP 2007161157A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
voltage
motor
value
command value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005362106A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Kawada
秀明 川田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP2005362106A priority Critical patent/JP2007161157A/en
Priority to EP06025874A priority patent/EP1798132A1/en
Priority to US11/639,253 priority patent/US20070137924A1/en
Publication of JP2007161157A publication Critical patent/JP2007161157A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046—Controlling the motor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device which ensures steering assistance force generated by a motor when a battery voltage is lowered. <P>SOLUTION: The electric power steering device is provided with: a current instruction value operation part 10 for operating a current instruction value based on a steering torque signal and a vehicle speed signal; and a motor driving part 52 for controlling the motor 8 for giving the steering assistance force to a steering mechanism based on the current instruction value. The device has a voltage detection part 17 for detecting a voltage of an electric power feeding source for feeding electric power to the motor driving part 52; and a phase compensation part 58 capable of switching characteristics based on the voltage of the electric power feeding source provided on the current instruction value operation part 10. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、操舵トルク信号及び車速信号に基づいて電流指令値を演算する電流指令値演算部と、ステアリング機構に操舵補助力を与えるモータを、前記電流指令値に基づいて制御するモータ駆動部とを備えた電動パワーステアリング装置に関する。   The present invention includes a current command value calculation unit that calculates a current command value based on a steering torque signal and a vehicle speed signal, and a motor drive unit that controls a motor that applies a steering assist force to the steering mechanism based on the current command value. It is related with the electric power steering device provided with.

この種の電動パワーステアリング装置は、例えば、ステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基づいて操舵補助指令値演算器で操舵補助指令値を演算し、この操舵補助指令値と、モータの電流値とから演算した電流指令値を演算し、この電流指令値をバッテリ電圧が供給されたモータ駆動回路に供給して前記モータを駆動することにより、ステアリング機構に操舵補助力を与えるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−３３７１７２号公報（第３頁〜第４頁、図２） In this type of electric power steering device, for example, a steering assist command value is calculated by a steering assist command value calculator based on the steering torque generated in the steering shaft, and calculated from the steering assist command value and the motor current value. The current command value is calculated, and the current command value is supplied to a motor drive circuit supplied with a battery voltage to drive the motor, thereby providing a steering assist force to the steering mechanism (for example, , See Patent Document 1).
JP-A-8-337172 (pages 3 to 4, FIG. 2)

しかしながら、上記特許文献１に記載の従来例にあっては、モータ駆動回路にバッテリ電圧を印加して、モータを駆動するようにしているので、バッテリ電圧が低下している際に、ステアリングを急操舵すると、モータの逆起電力によって、モータ端子間電圧が低下し、モータから出力される操舵補助力が低下して操舵が重く感じられるという未解決の課題がある。   However, in the conventional example described in Patent Document 1, since the motor is driven by applying a battery voltage to the motor drive circuit, the steering is suddenly stopped when the battery voltage is lowered. When steering, there is an unsolved problem that the voltage between the motor terminals decreases due to the counter electromotive force of the motor, the steering assist force output from the motor decreases, and the steering feels heavy.

また、劣化が進んだバッテリを使用した場合には、操舵時に、バッテリの内部抵抗が増加し、急操舵時にモータ電流が増加するほど、バッテリ電圧の低下が著しくなり、結果的にモータ端子間電流を十分確保することができず、モータから出力される操舵補助力が低下することによって、操舵が重く感じられるという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、バッテリ電圧が低下した場合に、モータで発生させる操舵補助力を確保することができる電動パワーステアリング装置を提供することを目的としている。 In addition, when a battery with advanced deterioration is used, the internal resistance of the battery increases during steering, and as the motor current increases during sudden steering, the battery voltage decreases significantly. As a result, the steering assist force output from the motor is reduced, which causes an unsolved problem that the steering feels heavy.
Accordingly, the present invention has been made paying attention to the unsolved problems of the above-described conventional example, and an electric power steering device capable of ensuring the steering assist force generated by the motor when the battery voltage decreases. It is intended to provide.

上記目的を達成するために、請求項１に係る電動パワーステアリング装置は、操舵トルク信号及び車速信号に基づいて電流指令値を演算する電流指令値演算部と、ステアリング機構に操舵補助力を与えるモータを、前記電流指令値に基づいて制御するモータ駆動部とを備えた電動パワーステアリング装置であって、前記モータ駆動部に電力を供給する電力供給源の電圧を検出する電圧検出部と、前記電流指令値演算部に備えた前記電力供給源の電圧に基づいて特性を切り替えることのできる位相補償部とを有することを特徴としている。   In order to achieve the above object, an electric power steering apparatus according to claim 1 includes a current command value calculation unit that calculates a current command value based on a steering torque signal and a vehicle speed signal, and a motor that applies a steering assist force to the steering mechanism. An electric power steering apparatus including a motor drive unit that controls the motor drive unit based on the current command value, the voltage detection unit detecting a voltage of a power supply source that supplies power to the motor drive unit, and the current And a phase compensation unit capable of switching characteristics based on the voltage of the power supply source provided in the command value calculation unit.

また、請求項２に係る電動パワーステアリング制御装置は、請求項１に係る発明において、前記位相補償部は、前記電圧検出部で検出した電力供給源の電圧が設定電圧より低下したときに、転舵追従性を抑制するように特性を切換えるように構成されていることを特徴としている。
さらに、請求項３に係る電動パワーステアリング装置は、請求項１に係る発明において、前記位相補償部は、車速信号の値が設定値以上であるときには、転舵追従性を確保する特性を選択し、車速信号の値が設定値未満であるときには、前記電力供給源の電圧が設定電圧より低下したときに転舵追従性を抑制する特性を選択するように構成されていることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the electric power steering control device according to the first aspect of the invention, wherein the phase compensator is switched when the voltage of the power supply source detected by the voltage detector is lower than a set voltage. It is characterized by being configured to switch characteristics so as to suppress rudder followability.
The electric power steering apparatus according to a third aspect of the present invention is the electric power steering apparatus according to the first aspect, wherein the phase compensator selects a characteristic that secures a steering followability when the value of the vehicle speed signal is equal to or greater than a set value. When the value of the vehicle speed signal is less than the set value, the characteristic that suppresses the steering followability is selected when the voltage of the power supply source drops below the set voltage.

本発明によれば、バッテリなどの電力供給源のバッテリ電圧が低下したときには、転舵追従性を低下させて、急操舵を抑制し、結果的にモータの逆起電力を発生しにくくし、その分ゆっくりと操舵させることで、操舵補助力を確保することができ、操舵補助力が低下して、操舵が重く感じることを確実に回避することができるという効果が得られる。   According to the present invention, when the battery voltage of a power supply source such as a battery is lowered, the steering followability is lowered to suppress sudden steering, and as a result, the back electromotive force of the motor is less likely to be generated. By steering slowly, the steering assist force can be ensured, and the effect that the steering assist force is reduced and it can be reliably avoided that the steering feels heavy.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す全体構成図であって、図中、ＳＭはステアリング機構であって、このステアリング機構ＳＭは、ステアリングホイール１に接続されたステアリングシャフト２を有し、このステアリングシャフト２がユニバーサルジョイント４ａ及び４ｂ，ピニオンラック機構５を経て、操向車輪のタイロッド６に結合されている。
ステアリングシャフト２には、ステアリングホイール１の操舵トルクを検出するトルクセンサ７が設けられていると共に、ステアリングホイール１に与えられる操舵力を補助するモータ８が、減速ギヤ３を介して結合されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of the present invention, in which SM is a steering mechanism, and this steering mechanism SM has a steering shaft 2 connected to a steering wheel 1, The steering shaft 2 is coupled to a tie rod 6 of a steered wheel via universal joints 4a and 4b and a pinion rack mechanism 5.
The steering shaft 2 is provided with a torque sensor 7 that detects the steering torque of the steering wheel 1, and a motor 8 that assists the steering force applied to the steering wheel 1 is coupled via the reduction gear 3. .

また、パワーステアリング装置を制御する例えばＭＣＵ（Micro Controller Unit）で構成される電流指令値演算部としてのコントロールユニット１０には、バッテリ１１からイグニッションキー１２及びリレー１３を経て電力が供給され、コントロールユニット１０は、トルクセンサ７で検出された操舵トルクＴと車速センサ１４で検出された車速Ｖとに基づいて、モータ電流指令値ＩMの演算を行い、この電流指令値ＩMを後述するモータ駆動部５２に出力することにより、モータ８に供給する電流を制御する。 In addition, power is supplied from a battery 11 via an ignition key 12 and a relay 13 to a control unit 10 as a current command value calculation unit configured by, for example, an MCU (Micro Controller Unit) that controls the power steering device. 10 calculates a motor current command value I M based on the steering torque T detected by the torque sensor 7 and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 14, and this current command value I M is driven by a motor that will be described later. By outputting to the unit 52, the current supplied to the motor 8 is controlled.

また、図２は、電動パワーステアリング装置の制御系の概略構成を、コントロールユニット１０を機能ブロック図で表したシステム構成図である。同図において、ステアリング機構ＳＭに操舵補助力を与えるモータ８は、モータ駆動部５２によって駆動され、このモータ駆動部５２は、コントロールユニット１０で制御される。このコントロールユニット１０には、トルクセンサ７からの操舵トルクＴ、車速センサ１４からの車速Ｖ、モータ電流検出回路１５からのモータ電流検出値ＩMD、モータ端子間電圧検出回路１６からのモータ端子間電圧Ｖｍ及びバッテリ電圧検出器１７からのバッテリ電圧Ｖｂが入力される。 FIG. 2 is a system configuration diagram showing a schematic configuration of a control system of the electric power steering apparatus in which the control unit 10 is represented by a functional block diagram. In the figure, a motor 8 that applies a steering assist force to the steering mechanism SM is driven by a motor drive unit 52, and the motor drive unit 52 is controlled by the control unit 10. The control unit 10 includes a steering torque T from the torque sensor 7, a vehicle speed V from the vehicle speed sensor 14, a motor current detection value I MD from the motor current detection circuit 15, and a motor terminal from the motor terminal voltage detection circuit 16. The voltage Vm and the battery voltage Vb from the battery voltage detector 17 are input.

また、このコントロールユニット１０には、操舵補助指令演算部５３，センタ応答性改善部５４，収斂性制御部５５が設けられている。
操舵補助指令演算部５３は、トルクセンサ７からの操舵トルクＴ及び車速センサ１４からの車速Ｖに基づいて、図３に示す操舵補助指令値算出マップを参照して電流指令値としての操舵補助指令値ＩM *を演算する。ここで、操舵補助指令値算出マップは、図３に示すように、横軸に操舵トルクＴをとり、縦軸に操舵補助指令値ＩM *をとると共に、車速Ｖをパラメータとした放物線状の曲線で表される特性線図で構成され、操舵トルクＴが“０”からその近傍の設定値Ｔｓ１までの間は操舵補助指令値ＩM *が“０”を維持し、操舵トルクＴが設定値Ｔｓ１を超えると最初は操舵補助指令値ＩM *が操舵トルクＴの増加に対して比較的緩やかに増加するが、さらに操舵トルクＴが増加すると、その増加に対して操舵補助指令値ＩM *が急峻に増加するように設定され、この特性曲線が車速の増加に従って傾きが小さくなるように設定されている。 Further, the control unit 10 is provided with a steering assist command calculation unit 53, a center response improvement unit 54, and a convergence control unit 55.
The steering assist command calculation unit 53 refers to the steering assist command value calculation map shown in FIG. 3 based on the steering torque T from the torque sensor 7 and the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 14, and serves as a steering assist command as a current command value. The value I M * is calculated. Here, as shown in FIG. 3, the steering assist command value calculation map has a parabolic shape with the steering torque T on the horizontal axis, the steering assist command value I M * on the vertical axis, and the vehicle speed V as a parameter. It is composed of a characteristic diagram represented by a curve, and the steering assist command value I M * is maintained at “0” and the steering torque T is set between the steering torque T from “0” to the set value Ts1 in the vicinity thereof. When the value Ts1 is exceeded, initially, the steering assist command value I M * increases relatively gently with respect to the increase in the steering torque T. However, when the steering torque T further increases, the steering assist command value I M with respect to the increase. * Is set so as to increase steeply, and this characteristic curve is set so that the inclination becomes smaller as the vehicle speed increases.

センタ応答性改善部５４は、ステアリング中立付近の制御の応答性を高め、滑らかでスムーズな操舵を実現するように、操舵トルクＴを微分演算処理してアシスト特性不感帯での安定性確保、静摩擦の補償を行うセンタ応答性改善指令値Ｉｒを算出する。
さらに、収斂性制御部５５は、操舵トルクＴ及びモータ角速度推定部５６からのモータ角速度ωを受け、車両のヨーの収斂性を改善するためにステアリングホイール１が振れ回る動作に対して、ブレーキをかけるように、モータ角速度ωに車速Ｖに応じて変更される収斂性制御ゲインＫｖを乗じて収斂性制御値Ｉｃを算出する。 The center response improvement unit 54 increases the control response in the vicinity of the steering neutral position, and differentially processes the steering torque T so as to realize smooth and smooth steering, ensuring stability in the assist characteristic dead zone, A center response improvement command value Ir for compensation is calculated.
Further, the convergence control unit 55 receives the steering torque T and the motor angular velocity ω from the motor angular velocity estimation unit 56 and applies a brake to the operation of the steering wheel 1 swinging in order to improve the yaw convergence of the vehicle. The convergence control value Ic is calculated by multiplying the motor angular velocity ω by the convergence control gain Kv that is changed according to the vehicle speed V.

そして、上記操舵補助指令演算部５３，センタ応答性改善部５４，及び収斂性制御部５５の各出力は、加算器５７を介して、位相補償部５８に入力されるようになっている。この制御系の安定性と応答性は、上記位相補償部５８によって調整され、この位相補償部５８は、ｓをラプラス演算子とする伝達関数Ｇ（ｓ）＝（Ｔ１・ｓ＋１）／（Ｔ２・ｓ＋１）で表される位相進み補償器及び伝達関数Ｇ（ｓ）＝（Ｔ３・ｓ＋１）（Ｔ１・ｓ＋１）／（Ｔ４・ｓ＋１）（Ｔ２・ｓ＋１）で表される位相遅れ・進み補償器で構成され、バッテリ電圧検出器１７で検出したバッテリ電圧Ｖｂによって位相補償特性が変更される。   The outputs of the steering assist command calculation unit 53, the center response improvement unit 54, and the convergence control unit 55 are input to the phase compensation unit 58 via the adder 57. The stability and responsiveness of the control system are adjusted by the phase compensator 58. The phase compensator 58 has a transfer function G (s) = (T1 · s + 1) / (T2 · s + 1) and a phase delay compensator represented by transfer function G (s) = (T3 · s + 1) (T1 · s + 1) / (T4 · s + 1) (T2 · s + 1) Thus, the phase compensation characteristic is changed by the battery voltage Vb detected by the battery voltage detector 17.

すなわち、バッテリ電圧Ｖｂが第１の設定電圧Ｖｂ１（例えば９Ｖ）以上である正常状態では、ゲイン（ｄＢ）が図４（ａ）に示すように共振周波数ｆｒ（例えば１０．３Ｈｚ）以下の外乱の影響を受けてモータ駆動部５２に伝達したくない低周波数領域では略零であり、共振周波数ｆｒを超えるモータ駆動部５２に伝達したい高周波数領域では徐々に増加するゲイン特性ＧAに設定され、位相（°）が図４（ｂ）に示すように、共振周波数ｆｒ以下の低周波数領域では零に近い位相進み状態となり、共振周波数ｆｒ近傍で急な傾斜角で位相が進み、その後ピーク値を超えてから徐々に位相進みが少なくなる位相特性ＰAに設定されている。 That is, in a normal state where the battery voltage Vb is equal to or higher than the first set voltage Vb1 (for example, 9V), the gain (dB) is a disturbance having a resonance frequency fr (for example, 10.3 Hz) or less as shown in FIG. the do not want to transmit to the motor driver 52 under the influence low frequency range is substantially zero, is set to a gain characteristic G a gradually increasing in a high frequency range to be transmitted to the motor drive unit 52 which exceeds the resonant frequency fr, As shown in FIG. 4B, the phase (°) is in a phase advance state close to zero in the low frequency region below the resonance frequency fr, and the phase advances at a steep inclination angle near the resonance frequency fr. beyond it is set in the phase characteristic P a phase advances gradually decreases from.

また、バッテリ電圧Ｖｂが第１の設定電圧Ｖｂ１未満でこの第１の設定電圧Ｖｂ１より小さい第２の設定電圧Ｖｂ２以上であるやや低下状態であるときには、ゲイン（ｄＢ）が図４（ａ）に示すように、上述したゲイン特性ＧAより低い値を取るゲイン特性ＧBに設定され、位相が図４（ｂ）に示すように、共振周波数ｆｒより低い低周波数領域で位相遅れが徐々に多くなり、共振周波数近傍で“０”に復帰してから位相進み量が多くなり、その後ピーク値を超えてから位相進み量が減少する位相特性ＰBに設定されている。 Further, when the battery voltage Vb is less than the first set voltage Vb1 and slightly higher than the second set voltage Vb2 smaller than the first set voltage Vb1, the gain (dB) is as shown in FIG. As shown in FIG. 4B, the gain characteristic G B that is lower than the gain characteristic G A described above is set, and the phase delay gradually increases in the low frequency region lower than the resonance frequency fr as shown in FIG. 4B. Thus, the phase characteristic P B is set such that the phase advance amount increases after returning to “0” near the resonance frequency, and then the phase advance amount decreases after the peak value is exceeded.

さらに、バッテリ電圧Ｖｂが第２の設定電圧Ｖｂ２未満であるときには、ゲイン（ｄＢ）が図４（ａ）に示すように、上述したゲイン特性ＧBよりさらに低下されたゲイン特性ＧCに設定されると共に、位相（°）が共振周波数ｆｒより低い低周波数領域で上述した位相特性ＰBより位相遅れ量が多くなり、共振周波数近傍で位相遅れが“０”となってから位相進み量が上述した位相特性ＰBより小さくなる位相特性ＰCに設定されている。 Furthermore, the battery voltage Vb is at less than the second set voltage Vb2, as the gain (dB) is shown in FIG. 4 (a), is set to a gain characteristic G C which is further reduced than the gain characteristic G B described above In addition, in the low frequency region where the phase (°) is lower than the resonance frequency fr, the phase delay amount becomes larger than the phase characteristic P B described above, and after the phase delay becomes “0” in the vicinity of the resonance frequency, the phase advance amount is increased. The phase characteristic P C is set smaller than the phase characteristic P B.

なお、このコントロールユニット１０には、ロバスト安定化補償部５９，加算器６０，モータ特性補償部６１，及び電流制御器６２が設けられている。このロバスト安定化補償部５９は、上記位相補償部５８からの出力を受け、ｓをラプラス演算子とする伝達関数Ｇ（ｓ）＝（ｓ２＋ａ１・ｓ＋ａ２）／（ｓ２＋ｂ１・ｓ＋ｂ２）を有し、検出トルクに含まれる慣性要素とバネ要素からなる共振系の共振周波数におけるピークを除去するようにし、制御系の安定性と応答性を阻害する共振周波数の位相のズレを補償するようになっている。なお、伝達関数Ｇ（ｓ）のａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２は、いずれも共振系の共振周波数ｆｒにより決定されるパラメータである。また、モータ角速度推定部５６は、モータ端子間電圧及びモータ電流値に基づいてモータ８の角速度を推定するものであって、推定したモータ８の角速度は、モータ特性補償部６１及び収斂性制御部５５に入力される。モータ特性補償部６１及びロバスト安定化補償部５９の各出力は、加算器６０で加算されて電流制御器６２に入力するようになっている。この電流制御器６２では、加算器６０から出力される補償後操舵補助指令値ＩM *″の微分値Ｉｄと、補償後操舵補助指令値ＩM *″とモータ電流検出値ＩMDとの電流偏差ΔＩを比例処理した電流比例値ΔＩｐと、電流比例値ΔＩｐを積分した電流積分値ΔＩｉとを加算してモータ電流指令値ＩMを算出し、算出したモータ電流指令値ＩMをモータ駆動部５２に出力する。 The control unit 10 is provided with a robust stabilization compensator 59, an adder 60, a motor characteristic compensator 61, and a current controller 62. The robust stabilization compensator 59 receives the output from the phase compensator 58, has a transfer function G (s) = (s2 + a1 · s + a2) / (s2 + b1 · s + b2) with s as a Laplace operator, and detects The peak at the resonance frequency of the resonance system composed of the inertia element and the spring element included in the torque is removed, and the phase shift of the resonance frequency that hinders the stability and response of the control system is compensated. Note that a1, a2, b1, and b2 of the transfer function G (s) are all parameters determined by the resonance frequency fr of the resonance system. The motor angular velocity estimation unit 56 estimates the angular velocity of the motor 8 based on the voltage between the motor terminals and the motor current value. The estimated angular velocity of the motor 8 includes the motor characteristic compensation unit 61 and the convergence control unit. 55 is input. The outputs of the motor characteristic compensator 61 and the robust stabilization compensator 59 are added by the adder 60 and input to the current controller 62. In the current controller 62, current "and the differential value Id, the compensated steering assist command value I M *" post-compensation steering assist command value I M * and the motor current detection value I MD output from the adder 60 The motor current command value I M is calculated by adding the current proportional value ΔIp obtained by proportionally processing the deviation ΔI and the current integrated value ΔIi obtained by integrating the current proportional value ΔIp, and the calculated motor current command value I M is used as the motor drive unit. To 52.

次に、コントロールユニット１０で実行する操舵補助制御処理を図５について説明する。
この操舵補助制御処理は、図５に示すように、先ず、ステップＳ１１で、トルクセンサ７、車速センサ１４、モータ電流検出回路１５、モータ端子間電圧検出回路１６、バッテリ電圧検出器１７、等の各種センサの検出値を読込み、次いでステップＳ１２に移行して、トルクセンサ７で検出した操舵トルクＴ及び車速センサ１４で検出した車速Ｖに基づいて図３の操舵補助指令値算出マップを参照して操舵補助指令値ＩM *を算出する。 Next, the steering assist control process executed by the control unit 10 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 5, in this steering assist control process, first, in step S11, torque sensor 7, vehicle speed sensor 14, motor current detection circuit 15, motor terminal voltage detection circuit 16, battery voltage detector 17, etc. The detection values of the various sensors are read, then the process proceeds to step S12, and the steering assist command value calculation map of FIG. 3 is referred to based on the steering torque T detected by the torque sensor 7 and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 14. A steering assist command value I M * is calculated.

次いで、ステップＳ１３に移行して、モータ電流検出値ＩMD及びモータ端子間電圧Ｖｍに基づいて下記（１）式の演算を行ってモータ角速度ωを推定してからステップＳ１４に移行する。
ω＝（Ｖｍ−ＩMD・Ｒｍ）／Ｋ0 …………（１）
ここで、Ｒｍはモータ巻線抵抗、Ｋ0はモータの起電力定数である。 Next, the process proceeds to step S13, the calculation of the following equation (1) is performed based on the motor current detection value IMD and the motor terminal voltage Vm to estimate the motor angular velocity ω, and then the process proceeds to step S14.
ω = (Vm− IMD · Rm) / K 0 (1)
Here, Rm is the motor winding resistance, and K 0 is the electromotive force constant of the motor.

ステップＳ１４では、推定したモータ角速度ωと車速Ｖに基づいて設定されるゲインＫｖとを乗算して収斂性制御値Ｉｃ（＝Ｋｖ・ω）を算出し、次いでステップＳ１５に移行して、操舵トルクＴを微分演算処理してアシスト特性不感帯での安定性確保、静摩擦の補償を行うセンタ応答性改善指令値Ｉr を算出し、次いでステップＳ１６に移行して、操舵補助指令値ＩM *、収斂性制御値Ｉｃ及びセンタ応答性改善補償値Ｉｒを加算して操舵補助補償値ＩM *′を算出してからステップＳ１７に移行する。 In step S14, a convergence control value Ic (= Kv · ω) is calculated by multiplying the estimated motor angular speed ω and the gain Kv set based on the vehicle speed V, and then the process proceeds to step S15, where the steering torque T a differential arithmetic operation to ensure stability in the assist characteristic dead zone, to calculate the center response improving command value I r to compensate the static friction, then the process proceeds to step S16, the steering assist command value I M *, convergence The steering control value Ic * and the center response improvement compensation value Ir are added to calculate the steering assist compensation value I M * ′, and then the process proceeds to step S17.

このステップＳ１７では、バッテリ電圧Ｖｂが予め設定した第１の設定電圧Ｖｂ１以上であるか否かを判定し、バッテリ電圧Ｖｂが第１の設定電圧Ｖｂ１（例えば９Ｖ）以上であるときにはバッテリ１１が正常状態であるものと判断してステップＳ１８に移行して、前述した図４（ａ）及び（ｂ）におけるゲイン特性ＧA及び位相特性ＰAでなる位相補償特性を選択してからステップＳ２２に移行する。 In this step S17, it is determined whether or not the battery voltage Vb is equal to or higher than a preset first set voltage Vb1, and when the battery voltage Vb is equal to or higher than the first set voltage Vb1 (for example, 9V), the battery 11 is normal. it proceeds it is determined that the state in step S18, and then proceeds selects the phase compensation characteristic consisting in gain characteristic G a and the phase characteristic P a in FIG. 4 described above (a) and (b) to step S22 To do.

一方、ステップＳ１７の判定結果が、バッテリ電圧Ｖｂが第１の設定電圧Ｖｂ１未満であるときには、ステップＳ１９に移行して、バッテリ電圧Ｖｂが第１の設定電圧Ｖｂ１より低い第２の設定電圧Ｖｂ２（例えば８Ｖ）以上であるか否かを判定し、バッテリ電圧Ｖｂが第２の設定電圧Ｖｂ２以上であるときにはステップＳ２０に移行して、前述した図４（ａ）及び（ｂ）におけるゲイン特性ＧB及び位相特性ＰBでなる位相補償特性を選択してからステップＳ２２に移行する。 On the other hand, when the determination result in step S17 is that the battery voltage Vb is less than the first set voltage Vb1, the process proceeds to step S19, and the second set voltage Vb2 (the battery voltage Vb is lower than the first set voltage Vb1). for example to determine whether a 8V) or more, when the battery voltage Vb is equal to the second set voltage Vb2 or proceeds to step S20, FIG. 4 (a) and (b) the gain characteristic in G B described above Then, after selecting the phase compensation characteristic consisting of the phase characteristic P B , the process proceeds to step S22.

また、ステップＳ１９の判定結果が、バッテリ電圧Ｖｂが第２の設定電圧Ｖｂ２未満であるときには、ステップＳ２１に移行して、前述した図４（ａ）及び（ｂ）におけるゲイン特性ＧC及び位相特性ＰCでなる位相補償特性を選択してからステップＳ２２に移行する。
ステップＳ２２では、前記ステップＳ１６で算出した操舵補助補償値ＩM *′を選択されたゲイン特性Ｇi及び位相特性Ｐi（ｉ＝Ａ，Ｂ，Ｃ）に基づいて補正処理を行い、次いでステップＳ２３に移行して、補正した操舵補助補償値ＩM *′に対して共振周波数の位相ずれをロバスト安定化補償処理を行うと共に、ロバスト安定化補償処理後の操舵補助補償値ＩM *′にモータ角速度ωに基づいて算出したモータ特性補償値ＩMCを加算して補償後操舵補助指令値ＩM *″を算出する。 If the determination result in step S19 is that the battery voltage Vb is less than the second set voltage Vb2, the process proceeds to step S21, and the gain characteristics G C and phase characteristics in FIGS. 4A and 4B described above. shifts select the phase compensation characteristic consisting in P C in step S22.
In step S22, the steering assist compensation value I M * ′ calculated in step S16 is corrected based on the selected gain characteristic G i and phase characteristic P i (i = A, B, C). S23 the process proceeds to 'performs robust stabilization compensation processing the phase shift of the resonance frequency with respect to the robust steering assist compensation value of the stabilizing compensation after I M *' corrected steering assist compensation value I M * to The compensated steering assist command value I M * ″ is calculated by adding the motor characteristic compensation value I MC calculated based on the motor angular velocity ω.

次いで、ステップＳ２４に移行して、補償後操舵補助補償値ＩM *″を微分してフィードフォワード制御用の微分値Ｉｄを算出する。次いで、ステップＳ２５に移行して、操舵補助補償値ＩM *″からステップＳ１１で読込んだモータ電流検出値ＩMDを減算して電流偏差ΔＩを算出し、次いでステップＳ２６に移行して、電流偏差ΔＩを比例演算処理して比例補償制御用の比例値ΔＩｐを算出し、次いでステップＳ２７に移行して、電流偏差ΔＩを積分演算処理して積分補償制御用の積分値ΔＩｉを算出する。
次いで、ステップＳ２８に移行して、微分値Ｉｄ、比例値ΔＩｐ及び積分値ΔＩｉを加算してモータ電流指令値ＩM（＝Ｉｄ＋ΔＩｐ＋ΔＩｉ）を算出し、次いでステップＳ２９に移行して、前記ステップＳ１５で算出したモータ電流指令値ＩMをモータ駆動部５２に出力してから前記ステップＳ１に戻る。 Next, the process proceeds to step S24, where the post-compensation steering assist compensation value I M * ″ is differentiated to calculate the feedforward control differential value Id. Next, the process proceeds to step S25, where the steering assist compensation value I M is obtained. * "after subtracting the motor current detection value I MD read in step S11 to calculate a current deviation [Delta] I, then the process proceeds to step S26, the proportional value for the proportional compensation control by proportional calculation processing current deviation [Delta] I ΔIp is calculated, and then the process proceeds to step S27, where the current deviation ΔI is subjected to integral calculation processing to calculate an integral value ΔIi for integral compensation control.
Next, the process proceeds to step S28, the motor current command value I M (= Id + ΔIp + ΔIi) is calculated by adding the differential value Id, the proportional value ΔIp and the integral value ΔIi, and then the process proceeds to step S29, where The calculated motor current command value I M is output to the motor drive unit 52, and then the process returns to step S1.

次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、車両の使用を開始するために、キースイッチ１２をオン状態とすることにより、コントロールユニット１０に電源が投入されて、操舵補助制御処理が実行開始される。
このとき、バッテリ電圧Ｖｂが第１の設定電圧Ｖｂ１以上であって、バッテリ１１が正常であるものとする。
したがって、図５の操舵補助制御処理で、トルクセンサ７で検出した操舵トルクＴ、車速センサ１４で検出した車速Ｖ、モータ電流検出回路１５で検出したモータ電流検出値ＩMD、モータ端子間電圧検出回路１６で検出したモータ端子間電圧Ｖｍ等を読込み（ステップＳ１１）、操舵トルクＴと車速Ｖとに基づいて図３に示す操舵補助指令値算出マップを参照して操舵補助指令値ＩM *を算出する（ステップＳ１２）。 Next, the operation of the above embodiment will be described.
Now, in order to start using the vehicle, by turning on the key switch 12, the control unit 10 is powered on and the steering assist control process is started.
At this time, it is assumed that the battery voltage Vb is equal to or higher than the first set voltage Vb1 and the battery 11 is normal.
Therefore, in the steering assist control process of FIG. 5, the steering torque T detected by the torque sensor 7, the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 14, the motor current detection value I MD detected by the motor current detection circuit 15, and the motor terminal voltage detection The voltage Vm between the motor terminals detected by the circuit 16 is read (step S11), and the steering assist command value I M * is obtained by referring to the steering assist command value calculation map shown in FIG. 3 based on the steering torque T and the vehicle speed V. Calculate (step S12).

一方、モータ電流検出回路１５で検出したモータ電流検出値ＩMD及びモータ端子間電圧検出回路１６で検出したモータ端子間電圧Ｖｍに基づいて前記（１）式の演算を行ってモータ角速度ωを推定する（ステップＳ１３）。
そして、モータ角速度ωに基づいて収斂性制御値Ｉｃを算出し（ステップＳ１４）、操舵トルクＴを微分してセンタ応答性改善補償値Ｉｒを算出し（ステップＳ１５）、操舵補助指令値ＩM *、収斂性制御値Ｉｃ及びセンタ応答性改善補償値Ｉｒを加算して操舵補助補償値ＩM *′を算出する(ステップＳ１６)。 On the other hand, based on the motor current detection value I MD detected by the motor current detection circuit 15 and the motor terminal voltage Vm detected by the motor terminal voltage detection circuit 16, the calculation of the equation (1) is performed to estimate the motor angular velocity ω. (Step S13).
Then, the convergence control value Ic is calculated based on the motor angular velocity ω (step S14), the steering torque T is differentiated to calculate the center response improvement compensation value Ir (step S15), and the steering assist command value I M * Then, the steering assist compensation value I M * ′ is calculated by adding the convergence control value Ic and the center response improvement compensation value Ir (step S16).

一方、バッテリ電圧Ｖｂと第１の設定電圧Ｖｂ１とを比較したときに（ステップＳ１７）、Ｖｂ≧Ｖｂ１であるので、ステップＳ１７かパス１８に移行して、位相補償特性として、ゲイン特性ＧA及び位相特性ＰAが選択される。
このように、バッテリ電圧Ｖｂが第１の設定電圧Ｖｂ１以上であるバッテリ１１の正常状態では、ゲイン特性ＧAが図４（ａ）に示すように共振周波数ｆｒより高い高周波数領域で、ゲインが大きくなると共に、位相特性ＰAが図４（ｂ）に示すように、共振周波数ｆｒより低い低周波数領域で僅かな位相進み量となり、共振周波数ｆｒより高い高周波数領域で位相進み量が多くなることにより、この選択されたゲイン特性ＧA及び位相特性ＰAで操舵補助補償値ＩM *′を補正することにより、操舵補助補償値ＩM *′の周波数応答性が高くなり、ステアリングホイール１を急操舵した場合の転舵追従性を向上させて、良好な操舵補助制御を行うことができる。 On the other hand, (step S17) when comparing the battery voltage Vb and the first set voltage Vb1, since it is Vb ≧ Vb1, the process proceeds to step S17 or the path 18, as the phase compensation characteristic, and the gain characteristic G A phase characteristic P A is selected.
Thus, in the normal state of the battery 11 the battery voltage Vb is equal to the first set voltage Vb1 or more, the gain characteristic G A is at a higher high frequency band than the resonance frequency fr as shown in FIG. 4 (a), the gain is As the phase characteristic P A increases, as shown in FIG. 4B, a slight phase advance amount is obtained in a low frequency region lower than the resonance frequency fr, and a phase advance amount is increased in a high frequency region higher than the resonance frequency fr. Thus, by correcting the steering assist compensation value I M * ′ with the selected gain characteristic G A and phase characteristic P A , the frequency response of the steering assist compensation value I M * ′ is increased, and the steering wheel 1 It is possible to improve the steering followability when the vehicle is suddenly steered and to perform good steering assist control.

そして、補正した操舵補助補償値ＩM *′に対してロバスト安定化補償を行うことにより、共振周波数ｆｒの位相ずれを補償し、この補償した操舵補助補償値ＩM *′にモータ特性補償値ＩMCを加算して補償後操舵補助指令値ＩM *″を算出する(ステップＳ２３)。
この補償後操舵補助指令値ＩM *″の微分値Ｉｄを演算すると共に、補償後操舵補助指令値ＩM *″とモータ電流検出値ＩMDとの電流偏差ΔＩを算出し、電流偏差ΔＩの比例値ΔＩｐと、この比例値ΔＩｐの積分値ΔＩｉとを加算することにより、モータ電流指令値ＩMを算出し（ステップＳ２４〜Ｓ２８）、算出したモータ電流指令値ＩMをモータ駆動部５２に出力することにより、モータ８を回転駆動して、ステアリングホイール１に作用される操舵トルクに応じた操舵補助力を発生させ、この操舵補助力を減速ギヤ１１を介して出力軸２ｂに伝達する。 Then, robust stabilization compensation is performed on the corrected steering assist compensation value I M * ′ to compensate for the phase shift of the resonance frequency fr, and the compensated steering assist compensation value I M * ′ is added to the motor characteristic compensation value. I MC is added to calculate a post-compensation steering assist command value I M * ″ (step S23).
"As well as calculating a differential value Id, the compensated steering assist command value I M *" This post-compensation steering assist command value I M * to calculate a current deviation ΔI between the motor current detection value I MD, the current deviation ΔI The motor current command value I M is calculated by adding the proportional value ΔIp and the integral value ΔIi of the proportional value ΔIp (steps S24 to S28), and the calculated motor current command value I M is supplied to the motor drive unit 52. By outputting, the motor 8 is rotationally driven to generate a steering assist force corresponding to the steering torque applied to the steering wheel 1, and this steering assist force is transmitted to the output shaft 2 b via the reduction gear 11.

このとき、車両が停車している状態でステアリングホイール１を操舵する所謂据え切り状態では、図３に示す操舵補助指令値算出マップの特性線の傾きが大きいことにより、小さい操舵トルクＴで大きな操舵補助指令値ＩM *を算出するので、モータ８で大きな操舵補助力を発生して軽い操舵を行うことができる。
一方、車両が発進して、所定車速以上となると、図３に示す操舵補助指令値算出マップの特性線の傾きが小さくなることにより、大きな操舵トルクＴでも小さな操舵補助指令値ＩM *を算出するので、モータ８で発生する操舵補助力が小さくなり、ステアリングホイール１の操舵が軽くなりすぎることを抑制して最適な操舵を行うことができる。 At this time, in a so-called stationary state in which the steering wheel 1 is steered while the vehicle is stopped, a large steering is performed with a small steering torque T due to a large slope of the characteristic line of the steering assist command value calculation map shown in FIG. Since the auxiliary command value I M * is calculated, a large steering assist force can be generated by the motor 8 to perform light steering.
On the other hand, when the vehicle starts and exceeds the predetermined vehicle speed, the inclination of the characteristic line of the steering assist command value calculation map shown in FIG. 3 is reduced, so that a small steering assist command value I M * is calculated even with a large steering torque T. Therefore, the steering assist force generated by the motor 8 is reduced, and the steering of the steering wheel 1 can be suppressed from becoming too light and optimal steering can be performed.

ところが、バッテリ１１のバッテリ電圧Ｖｂが、第１の設定電圧Ｖｂ１未満に低下すると、図５の操舵補助制御処理におけるステップＳ１７からステップＳ１８に移行し、バッテリ電圧Ｖｂが第１の設定電圧Ｖｂ１より低い第２の設定電圧Ｖｂ２以上であるか否かを判定し、Ｖｂ１＞Ｖｂ≧Ｖｂ２であるときには、ステップＳ２０に移行して、ゲイン特性ＧB及び位相特性ＰBを選択する。 However, when the battery voltage Vb of the battery 11 falls below the first set voltage Vb1, the process proceeds from step S17 to step S18 in the steering assist control process of FIG. 5, and the battery voltage Vb is lower than the first set voltage Vb1. determining whether a second set voltage Vb2 above, Vb1> when a Vb ≧ Vb2, the process proceeds to step S20, selects the gain characteristic G B and the phase characteristic P B.

このゲイン特性ＧBは、バッテリ１１が正常である状態のゲイン特性ＧAに比較して、ゲインが全体的に減少しており、位相ゲインＰBもバッテリ１１が正常である状態の位相特性ＰAに対して共振周波数ｆｒより低い低周波数領域で位相遅れとなり、共振周波数ｆｒより高い高周波数領域で位相進み量が少なくなっているので、これらゲイン特性ＧB及び位相特性ＰBに基づく位相補償を行った操舵補助補償値ＩM *′は、バッテリ１１が正常である状態の特に高周波数領域で転舵追従性を抑制し、粘性感を与えるような特性となる。 The gain characteristic G B has an overall decrease in gain compared to the gain characteristic G A in a state where the battery 11 is normal, and the phase gain P B is also a phase characteristic P in a state where the battery 11 is normal. It becomes phase lag at lower than the resonance frequency fr the low frequency region with respect to a, since the amount of phase advance is low at higher than the resonance frequency fr high frequency band, a phase compensation based on these gain characteristic G B and the phase characteristic P B steering assist compensation value I M * 'subjected to the battery 11 to suppress the turning follow-up performance, especially in high frequency region of the state is normal, a characteristic which gives a viscous feel.

このため、位相補償後の操舵補助補償値ＩM *′にロバスト安定化補償を行ってからモータ特性補償値ＩMCを加算することにより、補償後操舵補助指令値ＩM *″を算出し、これをＰＩＤ制御を行ってモータ電流指令値ＩMを算出することにより、急操舵を抑制することができ、結果としてモータ８で逆起電力を発生しにくくし、その分ゆっくりと操舵させることで、モータ端子間電圧を確保して、操舵補助力を確保することができる。 For this reason, the steering assist command value I M * ″ after compensation is calculated by adding the motor characteristic compensation value I MC after performing robust stabilization compensation to the steering assist compensation value I M * ′ after phase compensation, By performing this PID control and calculating the motor current command value I M , it is possible to suppress sudden steering, and as a result, it is difficult for the motor 8 to generate back electromotive force, and accordingly the steering is performed slowly. The voltage between the motor terminals can be secured, and the steering assist force can be secured.

そして、さらにバッテリ電圧Ｖｂが第２の設定電圧Ｖｂ２未満に低下すると、図５の操舵補助制御処理におけるステップＳ１９からステップＳ２１に移行して、ゲイン特性ＧC及び位相特性ＰCが選択されることになり、より急操舵を抑制して、モータ８の逆起電力の発生をよりしにくくし、よりゆったりと操舵させることで、モータ端子間電圧を確保して、操舵補助力を確保することができる。 When the battery voltage Vb further falls below the second set voltage Vb2, the process proceeds from step S19 to step S21 in the steering assist control process of FIG. 5, and the gain characteristic G C and the phase characteristic P C are selected. It is possible to suppress the steering more suddenly, to make it difficult to generate the back electromotive force of the motor 8, and to steer more slowly, thereby securing the voltage between the motor terminals and securing the steering assist force. it can.

このように、上記第１の実施形態によると、バッテリ電圧Ｖｂが低下した場合に、転舵追従性を抑制し、操舵に粘性感を与えることにより、急操舵を抑制して、モータ８の逆起電力を発生しにくくし、操舵補助力の発生状態を継続することができるので、操舵補助力が不足して操舵が重く感じる領域を緩和して、適度な操舵補助力を得ることができるという効果が得られる。しかも、上記したように急操舵が抑制されることにより、モータ電流の増加を抑制することができ、劣化が進んだバッテリ１１で、バッテリの内部抵抗が増加して場合でも、バッテリ電圧の低下を抑制して十分なモータ端子間電圧を確保することができ、操舵補助力が低下することにより、ステアリングが重く感じことを回避することができる。   As described above, according to the first embodiment, when the battery voltage Vb decreases, the steering followability is suppressed, and the steering is given a sense of viscosity, thereby suppressing the sudden steering and the reverse of the motor 8. Since it is difficult to generate electromotive force and the state where the steering assist force is generated can be continued, it is possible to obtain an appropriate steering assist force by relaxing the region where the steering assist force is insufficient and the steering feels heavy. An effect is obtained. In addition, since the sudden steering is suppressed as described above, an increase in the motor current can be suppressed, and even when the internal resistance of the battery is increased in the battery 11 that has deteriorated, the battery voltage is reduced. It is possible to suppress and secure a sufficient voltage between the motor terminals, and it is possible to avoid feeling that the steering is heavy by reducing the steering assist force.

次に、本発明の第２の実施形態を図６について説明する。
この第２の実施形態は、位相補償特性を車速Ｖによっても変更するようにしたものである。
すなわち、第２の実施形態では、コントロールユニット１０で実行する操舵補助制御処理が、図６に示すように、前述した第１の実施形態における図５のステップＳ１６及びステップＳ１７間に車速Ｖが予め設定した大きな操舵補助力を必要としない設定車速Ｖｓ（例えば５ｋｍ／ｈ）以上であるか否かを判定するステップ３１が介挿され、このステップＳ３１の判定結果が、Ｖ≧Ｖｓであるときには、前記ステップＳ１８に移行し、Ｖ＜Ｖｓであるときには、前記ステップＳ１７に移行することを除いては、図５と同様の構成を有し、図５との同一ステップには同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the second embodiment, the phase compensation characteristic is also changed by the vehicle speed V.
That is, in the second embodiment, as shown in FIG. 6, the steering assist control process executed by the control unit 10 is performed in advance so that the vehicle speed V is preset between step S16 and step S17 in FIG. Step 31 for determining whether or not the set vehicle speed Vs (for example, 5 km / h) or higher which does not require a large steering assist force is inserted, and when the determination result in Step S31 is V ≧ Vs, The process proceeds to step S18, and when V <Vs, the configuration is the same as in FIG. 5 except that the process proceeds to step S17. The same steps as those in FIG. The detailed description thereof is omitted.

この第２の実施形態によると、車速Ｖが設定車速Ｖｓより高い状態では、車両が走行しており、タイヤに対する路面の摩擦抵抗が減少することから、大きな操舵補助力を必要としないと共に、通常状態では急操舵を行うこともないので、バッテリ電圧Ｖｂに関わらずゲイン特性ＧA及び位相特性ＰAを選択して、転舵追従性を向上させた状態を維持して、運転者のステアリングホイール１の操舵に対する応答性を高めた状態を維持するが、車速Ｖが設定車速Ｖｓ未満となると、車両停車時における据え切りのように大きな操舵補助力を必要とすると共に、急操舵を必要とする場合が生じるので、前述した第１の実施形態と同様にバッテリ電圧Ｖｂに応じた位相補償処理を行うことにより、バッテリ電圧Ｖｂが低下したときに、転舵追従性を抑制して、粘性感を与えるような特性でモータ８を駆動制御することにより、モータの逆起電力の発生をしにくくし、ゆっくりと操舵させることで、モータ端子間電圧を確保して、操舵補助力の発生状態を継続することができる。 According to the second embodiment, when the vehicle speed V is higher than the set vehicle speed Vs, the vehicle is running, and the frictional resistance of the road surface against the tire is reduced. since there is no performing rapid steering in the state, by selecting the gain characteristic G a and the phase characteristic P a regardless of the battery voltage Vb, and maintained to improve the steering follow-up performance, the driver of the steering wheel 1 is maintained with improved responsiveness to steering, but when the vehicle speed V is less than the set vehicle speed Vs, a large steering assist force is required as in the case of stationary when the vehicle is stopped, and rapid steering is required. Since a case may occur, by performing the phase compensation process according to the battery voltage Vb as in the first embodiment described above, when the battery voltage Vb decreases, the steering followability is suppressed. By controlling the motor 8 with such a characteristic that gives a feeling of viscosity, it is difficult to generate back electromotive force of the motor, and by slowly steering, the voltage between the motor terminals is secured, and steering assist The force generation state can be continued.

なお、上記第１及び第２の実施形態においては、バッテリ電圧Ｖｂに応じてゲイン特性及び位相特性を３段階に切換える場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ゲイン特性及び位相特性を２段階又は４段階以上の多段階に切換えるようにしてもよい。
また、上記第１及び第２の実施形態においては、コントロールユニット１０をＭＣＵで構成して、図５及び図６のフローチャートに示す操舵補助制御処理を実行させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図２の機能構成ブロック図に対応するハードウェアを適用して、ハードウェアによって操舵補助制御を行うようにしてもよいことは勿論である。 In the first and second embodiments, the case where the gain characteristic and the phase characteristic are switched in three stages according to the battery voltage Vb has been described. However, the present invention is not limited to this, and the gain characteristic and the phase characteristic are not limited thereto. May be switched to two stages or multiple stages of four or more stages.
In the first and second embodiments, the case where the control unit 10 is configured by an MCU and the steering assist control process shown in the flowcharts of FIGS. 5 and 6 is executed has been described. However, the present invention is not limited to this. Of course, the hardware corresponding to the functional configuration block diagram of FIG. 2 may be applied to perform the steering assist control by hardware.

さらに、上記第１及び第２の実施形態においては、通常バッテリ電圧の低下はイグニッションスイッチ１２をオフ状態からオン状態とするエンジン始動時に生じる場合が殆どであり、このときに、ステアリングホイール１が操舵されていない場合が殆どであるため、バッテリ電圧Ｖｂの低下時に位相補償特性を切換える場合について説明したが、これに限定されるものではなく、横加速度センサやヨーレートセンサを適用したり、車速と操舵角とから横加速度を推定したり、さらには操舵角速度を検出したりすることにより、操舵状態を検出し、操舵が安定している操舵安定状態を判別して、操舵安定状態であるときに位相補償特性の切換えを行うようにしてもよい。   Furthermore, in the first and second embodiments described above, the drop in the normal battery voltage is almost always caused when the engine is switched from the OFF state to the ON state. At this time, the steering wheel 1 is steered. In most cases, the phase compensation characteristic is switched when the battery voltage Vb is reduced. However, the present invention is not limited to this, and a lateral acceleration sensor or a yaw rate sensor may be applied, or the vehicle speed and steering may be changed. By detecting the lateral acceleration from the angle and further detecting the steering angular velocity, the steering state is detected, the steering stable state in which the steering is stable is determined, and the phase when the steering is stable The compensation characteristics may be switched.

本発明の第１の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an electric power steering apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明に係る制御系の機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of the control system which concerns on this invention. 車速をパラメータとした操舵トルク操舵補助指令値との関係を示す操舵補助指令値算出マップを示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the steering assist command value calculation map which shows the relationship with the steering torque steering assist command value which used the vehicle speed as a parameter. （ａ）は、車速に応じたゲインの特性を示す図であり、（ｂ）は、車速に応じた位相の特性を示す図である。(A) is a figure which shows the characteristic of the gain according to a vehicle speed, (b) is a figure which shows the characteristic of the phase according to the vehicle speed. 本発明の第１の実施形態におけるコントロールユニットで実行する操舵補助制御処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the steering assistance control processing procedure performed with the control unit in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態におけるコントロールユニットで実行する操舵補助制御処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the steering assistance control processing procedure performed with the control unit in the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１…ステアリングホイール、７…トルクセンサ、８…モータ、１０…コントロールユニット、１４…車速センサ、１５…モータ電流検出回路、１６…モータ端子間電圧検出回路、１７…バッテリ電圧検出器、５２…モータ駆動部、５３…操舵補助指令演算部、５４…センタ応答性改善部、５５…収斂性制御部、５８…位相補償手段、５９…ロバスト安定化補償部、６２…電流制御部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering wheel, 7 ... Torque sensor, 8 ... Motor, 10 ... Control unit, 14 ... Vehicle speed sensor, 15 ... Motor current detection circuit, 16 ... Voltage detection circuit between motor terminals, 17 ... Battery voltage detector, 52 ... Motor Driving unit 53... Steering assist command calculation unit 54. Center response improvement unit 55. Convergence control unit 58. Phase compensation means 59 59 Robust stabilization compensation unit 62 Current control unit

Claims (3)

操舵トルク信号及び車速信号に基づいて電流指令値を演算する電流指令値演算部と、ステアリング機構に操舵補助力を与えるモータを、前記電流指令値に基づいて制御するモータ駆動部とを備えた電動パワーステアリング装置であって、
前記モータ駆動部に電力を供給する電力供給源の電圧を検出する電圧検出部と、前記電流指令値演算部に備えた前記電力供給源の電圧に基づいて特性を切り替えることのできる位相補償部とを有することを特徴とする電動パワーステアリング装置。 An electric motor comprising a current command value calculation unit that calculates a current command value based on a steering torque signal and a vehicle speed signal, and a motor drive unit that controls a motor that applies a steering assist force to the steering mechanism based on the current command value. A power steering device,
A voltage detection unit that detects a voltage of a power supply source that supplies power to the motor drive unit; and a phase compensation unit that can switch characteristics based on the voltage of the power supply source provided in the current command value calculation unit; An electric power steering apparatus comprising: 前記位相補償部は、前記電圧検出部で検出した電力供給源の電圧が設定電圧より低下したときに、転舵追従性を抑制するように特性を切換えるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。   The phase compensator is configured to switch characteristics so as to suppress the steering followability when the voltage of the power supply source detected by the voltage detector is lower than a set voltage. The electric power steering apparatus according to claim 1. 前記位相補償部は、車速信号の値が設定値以上であるときには、転舵追従性を確保する特性を選択し、車速信号の値が設定値未満であるときには、前記電力供給源の電圧が設定電圧より低下したときに転舵追従性を抑制する特性を選択するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。   The phase compensator selects a characteristic for ensuring the steering followability when the value of the vehicle speed signal is equal to or greater than a set value, and sets the voltage of the power supply source when the value of the vehicle speed signal is less than the set value. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the electric power steering apparatus is configured to select a characteristic that suppresses the steering followability when the voltage drops below a voltage.
JP2005362106A 2005-12-15 2005-12-15 Electric power steering device Pending JP2007161157A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005362106A JP2007161157A (en) 2005-12-15 2005-12-15 Electric power steering device
EP06025874A EP1798132A1 (en) 2005-12-15 2006-12-13 Electric power steering system
US11/639,253 US20070137924A1 (en) 2005-12-15 2006-12-15 Electric power steering system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005362106A JP2007161157A (en) 2005-12-15 2005-12-15 Electric power steering device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007161157A true JP2007161157A (en) 2007-06-28

Family

ID=37835220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005362106A Pending JP2007161157A (en) 2005-12-15 2005-12-15 Electric power steering device

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20070137924A1 (en)
EP (1) EP1798132A1 (en)
JP (1) JP2007161157A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009166715A (en) * 2008-01-17 2009-07-30 Nsk Ltd Electric power steering device
JP2009248857A (en) * 2008-04-09 2009-10-29 Toyota Motor Corp Steering device for vehicle

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4281828B2 (en) 2007-08-08 2009-06-17 トヨタ自動車株式会社 Electric power steering device
JP5480196B2 (en) * 2011-04-26 2014-04-23 本田技研工業株式会社 Electric power steering device
WO2014049693A1 (en) * 2012-09-25 2014-04-03 株式会社安川電機 Motor controller
JP6020776B2 (en) * 2014-08-08 2016-11-02 日本精工株式会社 Electric power steering device
JP2016172459A (en) * 2015-03-16 2016-09-29 株式会社ジェイテクト Steering device
CN108945089B (en) * 2018-07-09 2020-11-20 江苏大学 Matching method of heavy commercial vehicle EPS composite power supply based on power demand

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59130780A (en) * 1983-01-17 1984-07-27 Aisin Seiki Co Ltd Motor-driven power steering device
JPH0615331B2 (en) * 1985-06-12 1994-03-02 株式会社日立製作所 Electric power steering device
JP3479730B2 (en) * 1994-10-20 2003-12-15 光洋精工株式会社 Electric power steering device
JP3562040B2 (en) * 1995-06-12 2004-09-08 日本精工株式会社 Control device for electric power steering device
JP3814680B2 (en) * 1997-04-21 2006-08-30 カヤバ工業株式会社 Electric power steering system
JP3681259B2 (en) * 1997-07-23 2005-08-10 光洋精工株式会社 Electric power steering device
JP3639942B2 (en) * 1997-09-02 2005-04-20 光洋精工株式会社 Electric power steering device
JP3517833B2 (en) * 2000-04-05 2004-04-12 本田技研工業株式会社 Vehicle having variable steering angle ratio steering device and electric power steering device
JP4042848B2 (en) * 2002-11-14 2008-02-06 株式会社ジェイテクト Electric steering control device
JP4349120B2 (en) * 2003-12-19 2009-10-21 株式会社デンソー Variable transmission ratio steering device
JP4517734B2 (en) * 2004-06-03 2010-08-04 日本精工株式会社 Electric power steering device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009166715A (en) * 2008-01-17 2009-07-30 Nsk Ltd Electric power steering device
JP2009248857A (en) * 2008-04-09 2009-10-29 Toyota Motor Corp Steering device for vehicle
JP4600505B2 (en) * 2008-04-09 2010-12-15 トヨタ自動車株式会社 Vehicle steering device

Also Published As

Publication number Publication date
US20070137924A1 (en) 2007-06-21
EP1798132A1 (en) 2007-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10179601B2 (en) Electric power steering apparatus
JP5971426B2 (en) Electric power steering device
US8775027B2 (en) Electric power steering system
JP5434383B2 (en) Electric power steering device
US20080217099A1 (en) Electric Power Steering Apparatus, Control Method Thereof and Program for Electric Power Steering Apparatus
JP2007161157A (en) Electric power steering device
JP2007099053A (en) Control device of electric power steering device
EP2783945B1 (en) Electric power steering apparatus
JP2009006985A (en) Electric power steering apparatus
US8862330B2 (en) Electric power steering system
JP5028960B2 (en) Electric power steering device
JP4356456B2 (en) Control device for electric power steering device
JP4347871B2 (en) Vehicle steering control device
JP5416722B2 (en) Electric power steering device
JP5570401B2 (en) Electric power steering device
JP4715446B2 (en) Control device for electric power steering device
JP2018065490A (en) Power steering device
JP5298822B2 (en) Electric power steering device
JP5233083B2 (en) Electric power steering device
JP5234025B2 (en) Electric power steering device
JP4797294B2 (en) Control device for electric power steering device
JP2003170844A (en) Control device for electric power steering device
JP5427797B2 (en) Electric power steering device
JP5427796B2 (en) Electric power steering device
JP2009166832A (en) Electric power steering system